(57)【要約】【課題】潤滑油ポンプから調圧弁のインジケータまでの距離が長く、途中のメタル胴等の絞りによる作用もあり、潤滑油ポンプ直後の油圧が高くなりすぎる等、潤滑油の適切な調圧ができていなかった。【解決手段】シリンダブロックに形成した潤滑油ポンプ１０の吐出油路にバイパス通路１３０を連通し、該バイパス通路１３０の延長線上にオイルフィルタ１００を配置した。また、前記バイパス通路１３０に絞り１２０を設け、該絞り１２０を、オイルフィルタ１００を取り付ける蓋体に構成した。前記オイルフィルタ１００の出口側に調圧弁１１５を設け、該調圧弁１１５を、オイルフィルタ１００を取り付ける蓋体１１０に設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパンに貯留した潤滑油をシリンダブロック側面に付設した潤滑油ポンプを介してクランク軸や動弁機構等に送油するエンジンにおいて、
前記シリンダブロックに形成した潤滑油ポンプの吐出油路にバイパス通路を連通し、該バイパス通路の延長線上にオイルフィルタを配置したことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記バイパス通路に絞りを設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記絞りを、オイルフィルタを取り付ける蓋体に構成したことを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記オイルフィルタの出口側に調圧弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項５】
前記調圧弁を、オイルフィルタを取り付ける蓋体に設けたことを特徴とした請求項４に記載のエンジン。
【請求項６】
前記調圧弁の軸線を、パイパス通路の軸線に対して直角方向に配置したことを特徴とした請求項４に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各摺動部を潤滑する潤滑油を浄化するためのオイルフィルタ、より詳しくは、メインベアリングやピストンピン等のエンジンの各摺動部を潤滑する潤滑油中に混じる塵埃を濾すためのオイルフィルタを具備したエンジンの技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジンには、クランク軸や動弁機構等の各摺動部を潤滑する潤滑油回路中にオイルフィルタが装備されており、該オイルフィルタによって潤滑油中の塵埃を濾して、潤滑油を浄化していた。そして、このような従来のエンジンに装備されるオイルフィルタは、潤滑油の全量を通過させて濾過するフルフロータイプのものであった。
しかし、現在のような高速化を図るエンジンにおいては、潤滑油回路にバイパス通路を設けて該バイパス通路中にバイパスフィルタを取り付けることにより、フルフローフィルタでは濾過することが出来ない微細な塵埃もバイパスフィルタによって濾過できるようになった。
【０００３】
そして、濾過抵抗が大きいバイパスフィルタへの給油不足を補うために、圧力が低めに設定されているレギュレータバルブより上流側で、圧力が高めに設定されているオイルポンプリリーフバルブの直後の下流側に、バイパスフィルタを配設する等していた（例えば、特許文献１参照。）。
また、バイパスフィルタ内部に収容される粒子濾過材に関しても、現在までに様々な種類のものが開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】実開平５−７３２１４号公報
【特許文献２】特表平１０−５０６０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、潤滑油は潤滑油ポンプによって、シリンダ外部の油路を通って、弁腕等を具備するロッカアームへ送油されるものであり、該送油される潤滑油の圧力は油路に設けたインジケータにより計測され、該計測された圧力から潤滑油ポンプが加える圧力が調整されていた。
そのため、始動時等の低回転のときには潤滑油ポンプからの潤滑油はインジケータが抵抗となってバイパス油路側に流れて、メインのクランク軸側に流れることができなくなることがあった。
また、バイパスフィルタの取り付け方が複雑であり、フィルタの取り付けが容易でなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、オイルパンに貯留した潤滑油をシリンダブロック側面に付設した潤滑油ポンプを介してクランク軸や動弁機構等に送油するエンジンにおいて、
前記シリンダブロックに形成した潤滑油ポンプの吐出油路にバイパス通路を連通し、該バイパス通路の延長線上にオイルフィルタを配置したものである。
【０００７】
請求項２においては、前記バイパス通路に絞りを設けたものである。
【０００８】
請求項３においては、前記絞りを、オイルフィルタを取り付ける蓋体に構成したものである。
【０００９】
請求項４においては、前記オイルフィルタの出口側に調圧弁を設けたものである。
【００１０】
請求項５においては、前記調圧弁を、オイルフィルタを取り付ける蓋体に設けたものである。
【００１１】
請求項６においては、前記調圧弁の軸線を、パイパス通路の軸線に対して直角方向に配置したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１においては、バイパス通路は直線状の単純な通路とすることができて、キリ孔加工等で容易に構成することができる。また、バイパス通路の延長線上にオイルフィルタが位置するので油路を短くできて、油圧のロスも低減できる。また、バイパス通路に分岐した潤滑油を清浄化することができ、エンジンの連続運転によりオイルパン内の潤滑油を徐々に浄化できる。加えて、異物の除去によりエンジンの寿命を延ばすことができる。
【００１４】
請求項２においては、バイパス通路に流れる流量を調節することができ、メイン通路側の流量を確保することができる。
【００１５】
請求項３においては、シリンダブック側のバイパス通路と蓋体側の絞りを別々に構成することで、それぞれを簡単に構成することができ、加工も容易に行える。また、オイルフィルタを取り付けない仕様に容易に変更できる。
【００１６】
請求項４においては、メイン通路側の油圧が調圧弁で設定した設定油圧よりも上昇して始めて潤滑油をバイパス通路に流すことができ、運転初期に潤滑油が不足することがない。また、定常運転では潤滑油ポンプ出口の油圧が設定圧よりも高くなればバイパス通路より逃がすことができ、潤滑油ポンプでのロスを低下できる。
【００１７】
請求項５においては、蓋体にオイルフィルタやセルモータ等と集約して配置することができ、コンパクトに配設できる。また、調圧弁の調整やメンテナンスを簡単に行える。
【００１８】
請求項６においては、調圧弁をコンパクトに配置できる。また、設定圧を外側から容易に調節できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１はバイパスフィルタ１００を備えたエンジン５０の左側面図、図２はバイパスフィルタ１００の平面断面、図３は潤滑油に関する油圧回路図、図４は蓋体１１０の正面図、図５は同じく右側面図、図６は同じく背面図、図７は同じく前方斜視図、図８は同じく一部断面底面図、図９はバイパスフィルタ１００を備えていないエンジン５０の前方斜視図、図１０は同じく後方斜視図である。
【００２０】
本実施例では、図９及び図１０に示すような水冷式の横型ディーゼルエンジンを用いて、エンジン５０の全体構成を説明する。ここで、エンジン５０は、横型ディーゼルエンジンに限定するものではなく、シリンダが縦型のディーゼルエンジンや、ガソリンエンジン等のシリンダ用冷却水を使用する他の内燃機関であっても良い。
図９及び図１０に示すように、該エンジン５０は、側面図においてシリンダ５１の右側方にクランクケース５２が配置されており、該シリンダ５１の周囲には図示しないウォータージャケットが配置されている。また、側面視においてシリンダ５１の左側方にはシリンダヘッドや弁腕ケース７等が配置されている。
【００２１】
該エンジン５０のシリンダ５１又はクランクケース５２の上方には冷却水タンク１が配置されている。そして、冷却水タンク１とシリンダ５１の周囲に配置したウォータージャケットとを連通することにより、冷却水タンク１とウォータージャケットとの間に冷却水を循環させてシリンダブロックを冷却するようにしている。
また、クランクケース５２の上方であって、前記冷却水タンク１の右側方には燃料タンク１９が配置されている。該燃料タンク１９は、一方が前記クランクケース５２に固設され他方が燃料タンク１９に固設されているステー２７によって取り付け固定されるものである。
【００２２】
次に、バイパスフィルタ１００を配置したエンジン５０の構成について説明する。
図１及び図３に示すように、エンジン５０の前面側には、潤滑油ポンプ１０が配設されており、オイルパン３０に溜められている潤滑油を該潤滑油ポンプ１０によってエンジン５０内のクランク軸や動弁機構等の各摺動部材に送油するものである。各摺動部材で利用された潤滑油は、オイルパン３０に戻り、一旦そこに溜められた後、再び潤滑油ポンプ１０に吸引されて、エンジン５０内の各摺動部材に送油され、循環するようになっている。そして、エンジン５０の前方には、正面視において潤滑油ポンプ１０と略重なる位置にバイパスフィルタ１００が固設されている。
【００２３】
詳しくは、図３に示すように、オイルパン３０内の潤滑油が、潤滑油フルフローフィルタ（濾器）３１を経て潤滑油ポンプ１０へ吸入され、該潤滑油ポンプ１０から吐出された潤滑油はクランクシャフトの軸受部を潤滑し、さらに、弁腕室に送油され、一部はクランクシャフトに穿設した油孔を通って、コネクティングロッドとの連結部を潤滑して再びオイルパン３０に流出する。
【００２４】
そして、図１及び図３に示すように、潤滑油ポンプ１０の吐出ポートにおいて、二つの油路に分岐されており、一方の油路がシリンダブロック内のメインベアリング等の各摺動部材へ連通されるものであり（以下、メイン通路１２５）、他方の油路（以下、バイパス通路１３０）はエンジン５０前方の前記バイパスフィルタ１００の入口に連通されている。
詳しくは、バイパスフィルタ１００が、前述のようにエンジン５０の前方であって正面視において潤滑油ポンプ１０と略重なる位置に、固設されており、図１に破線で示すように、エンジン５０の前方からキリ孔加工等によって、前記シリンダブロックに形成した潤滑油ポンプ１０の吐出油路１１に、貫通孔１２を設け、該貫通孔１２の延長線上にバイパスフィルタ１００を配置するのである。つまり、潤滑油ポンプ１０の吐出油路１１に貫通孔１２を連通し、正面視において、該貫通孔１２の端部がバイパスフィルタ１００の潤滑油入口１０１の位置に重なるように構成するのである。
【００２５】
そして、該バイパスフィルタ１００は、図２に示すように、一方（図２において右方向）の底面が開放された円柱状容器１０２であり、該円柱状容器１０２の内部には該円柱状容器１０２の内径よりも外径が小さい円柱状オイルフィルタ１０３が固設されている。該円柱状オイルフィルタ１０３は、前記潤滑油フルフローフィルタ３１のメッシュよりも細かいメッシュ状の金網で形成されており、両方の底面が開放されているものである。
そして、該円柱状オイルフィルタ１０３は前端部が前記円柱状容器１０２前面内部に固設されており、正面視において前記円柱状容器１０２の略中心部の（同心）位置に配置される。
【００２６】
次に、前記バイパスフィルタ１００の固設方法について説明する。
図１に示すように、バイパスフィルタ１００は蓋体１１０に取り付けられ、該蓋体１１０はエンジン５０のクランクケース後面を閉じるように固設されて、バイパスフィルタ１００やセルモータ等を取り付けられるようにしている。
バイパスフィルタ１００は、図４乃至図８に示すような、平面視においてＬ字状に形成された蓋体１１０を介してエンジン５０に取り付けられている。詳しくは、蓋体１１０をエンジン５０の前面に固設して、該蓋体１１０に形成された取付用内縁１１３にバイパスフィルタ１００を螺装して固設し、取付用外縁１１２との間はシールされる。
【００２７】
まず、平面視Ｌ字状の蓋体１１０には周囲にボルト孔若しくはネジ孔１１０ｄ・１１０ｄ・・・が形成されており、ボルト若しくはネジ等によって蓋体１１０がエンジン５０の前面に固設される。蓋体１１０には油孔である貫通孔１２に連通する潤滑油入口１１０ｂが形成されており、潤滑油入口１１０ｂと貫通孔１２は同一延長線上に配置されている。そして、前記貫通孔１２がエンジン５０の前面に達した位置に、前記潤滑油入口１１０ｂがくるように、即ち、正面視において蓋体１１０の潤滑油入口１１０ｂが前記貫通孔１２の位置と重なるようにして、蓋体１１０をエンジン５０に取り付ける。
ここで、潤滑油入口１１０ｂの内径は、貫通孔１２の内径よりも小さいものとし、該潤滑油入口１１０ｂが後述する潤滑油の絞り１２０の役割を果たすものである。
【００２８】
また、蓋体１１０の取付用内縁１１３の内側には、後述する、スタッドボルト１０５を螺装するためのネジ孔１１３ｂが形成されており、取付用内縁１１３の内周はスタッドボルト１０５に合わせた雌ネジになっている。そして、該ネジ孔１１３ｂは、蓋体１１０を貫通しており、オイルパン３０若しくは潤滑油ポンプ１０の入口に連通される油路に通じている。
そして、バイパスフィルタ１００の円柱状容器１０２によって、前記取付用外縁１１２の外周を覆うようにして、円柱状容器１０２を取付用外縁１１２に取り付ける。換言すれば、該取付用外縁１１２の外周に該円柱状容器１０２の内周が接するようにして、円柱状容器１０２を取付用外縁１１２に外嵌して取り付ける。
バイパスフィルタ１００の円柱状オイルフィルタ１０３の後部内側には中空のスタッドボルト１０５が固設されており、該スタッドボルト１０５を前記蓋体１１０のネジ孔１１３ｂに螺合できるように構成されている。
【００２９】
バイパスフィルタ１００を蓋体１１０に取り付ける取付方法について説明する。スタッドボルト１０５を蓋体１１０のネジ孔１１３ｂに螺装して、バイパスフィルタ１００ごとスタッドボルト１０５を回して、円柱状容器１０２が前記取付用外縁１１２に接触する程度まで締め付ける。
そして、円柱状容器１０２が蓋体１１０に接触すると、円柱状容器１０２の外部からリング等によって、円柱状容器１０２を取付用外縁１１２に締め付け固定する。
【００３０】
また、円柱状容器１０２と取付用外縁１１２の固定方法は、前述のようにリング等によって締め付け固定するものに限定するものではない。たとえば、取付用外縁１１２の外周と、円柱状容器１０２の内周にネジ溝を形成して、取付用外縁１１２を雄ネジとし、円柱状容器１０２を雌ネジとして、嵌合するようにしても良い。この場合は、円柱状オイルフィルタ１０３に若干の弾性力を具備しておくと、取付用内縁１１３とスタッドボルト１０５の嵌合と、取付用外縁１１２と円柱状容器１０２の嵌合がし易く、より好適である。
【００３１】
このように、オイルパン３０に貯留した潤滑油をシリンダブロック側面に付設した潤滑油ポンプ１０を介してクランク軸や動弁機構等に送油するエンジン５０において、
前記シリンダブロックに形成した潤滑油ポンプ１０の吐出油路１１にバイパス通路１３０を連通し、該バイパス通路１３０の延長線上にオイルフィルタ１００を配置したので、
バイパス通路１３０（貫通孔１２）は直線状の単純な通路とすることができて、キリ孔加工等で容易に構成することができる。また、バイパス通路１３０（貫通孔１２）の延長線上にオイルフィルタ１００が位置するので油路を短くでき、ロスも低減できる。また、バイパス通路１３０に分岐した潤滑油を清浄化することができ、エンジン５０の連続運転によりオイルパン３０内の潤滑油を徐々に浄化できる。加えて、異物の除去によりエンジン５０の寿命を延ばすことができる。
【００３２】
エンジン５０の前面からキリ孔加工等によって形成した貫通孔１２若しくはバイパス通路１３０には、絞り１２０を配設している。該絞り１２０は、バイパス通路１３０上に形成して、潤滑油が流れていく上での抵抗となれば良いものであり、バイパス通路１３０の径を一部小さくする等して構成するものである。例えば、前述のように、蓋体１１０に形成する潤滑油入口１１０ｂの内径が、貫通孔１２若しくはバイパス通路１３０の他の場所の内径よりも小さく形成する等して、該絞り１２０を形成すると良い。
【００３３】
このように、前記バイパス通路１３０に絞り１２０を設けたので、
バイパス通路１３０に流れる流量を調節することができ、メイン通路側の流量を確保することができる。
【００３４】
また、前記絞り１２０を、オイルフィルタ１００を取り付ける蓋体１１０に構成したので、
シリンダブック側のバイパス通路１３０（貫通孔１２）と蓋体１１０側の絞り１２０を別々に構成することで、それぞれ簡単に構成することができ、加工も容易に行える。また、オイルフィルタ１００を取り付けない仕様に容易に変更できる。
【００３５】
次にスタッドボルト孔１１３ｂに配設される調圧弁１１５について説明する。
本発明のエンジン５０では、従来までエンジンとは異なり、ロッカアーム側に流す油路に備えられた調圧弁だけでなく、バイパス通路１３０側にも調圧弁１１５が備えられている。
詳しくは、エンジン５０の前記ネジ孔１１３ｂからオイルパン３０に連通される油路途中に、調圧弁１１５が配設されており、該調圧弁１１５によってバイパスフィルタ１００からオイルパン３０へ流れる潤滑油の油圧（流量）を制御し、その結果メイン通路１２５に流れる潤滑油の流量を制御できるように構成されているのである。
【００３６】
調圧弁１１５は、図６の１点鎖線と図８に示すように、蓋体１１０内に備えられており、ネジ孔１１３ｂに流れる潤滑油の流量を調節するものである。
鋼球収納孔１１７が外側の前面からネジ孔１１３ｂに向かって穿設されて、該鋼球収納孔１１７に鋼球１１６が挿入されている。即ち、鋼球収納孔１１７は、ネジ孔１１３ｂからエンジン５０外部まで貫通され、鋼球１１６が摺動自在に配設されるものである。鋼球収納孔１１７は、軸線がスタッドボルト孔１１３ｂの軸線と直角になるように形成されており、内周にネジ溝が形成されて雌ネジ形状に構成されており、エンジン５０外部から後述する止めボルト１１９が螺装される。
そして、該鋼球収納孔１１７内の鋼球１１６と止めボルト１１９との間にはスプリング１１８が配設されている。なお、調圧弁１１５の設定圧はスプリング１１８の変更、または止めボルト１１９の締め付け量により変更可能である。
【００３７】
こうしてエンジンが停止されている状態では、鋼球１１６はスプリング１１８の付勢力によりネジ孔１１３ｂ側の通路を閉じ、エンジンが始動されて、バイパス通路１３０（ネジ孔１１３ｂ）を流れる潤滑油の流量若しくは油圧が増してくると、鋼球１１６はスプリング１１８の付勢力に抗して止めボルト１１９側に移動され、油路が開けられて潤滑油はオイルパン３０側へ流れるようになる。
【００３８】
このように、前記オイルフィルタ１００の出口側に調圧弁１１５を設けたので、
メイン通路１２５側の油圧が調圧弁１１５で設定した設定油圧よりも上昇して始めて潤滑油をバイパス通路１３０に流すことができ、運転初期に潤滑油が不足することがない。また、定常運転では潤滑油ポンプ１０出口の油圧が設定圧よりも高くなればバイパス通路１３０より逃がすことができ、潤滑油ポンプ１０でのロスを低下できる。
【００３９】
また、前記調圧弁１１５を、オイルフィルタ１００を取り付ける蓋体１１０に設けたので、
蓋体１１０にオイルフィルタ１００やセルモータ等と集約して配置することができ、コンパクトに配設できる。また、調圧弁１１５の調整やメンテナンスを簡単に行える。
【００４０】
また、前記調圧弁１１５の軸線を、パイパス通路１３０（貫通孔１２）の軸線に対して直角方向に配置したので、
調圧弁１１５を蓋体１１０の幅内に納めてコンパクトに配置できる。また、設定圧を外側から容易に調節できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】バイパスフィルタ１００を備えたエンジン５０の左側面図。
【図２】バイパスフィルタ１００の平面断面。
【図３】潤滑油に関する油圧回路図。
【図４】蓋体１１０の正面図。
【図５】同じく右側面図。
【図６】同じく背面図。
【図７】同じく前方斜視図。
【図８】同じく一部断面底面図。
【図９】バイパスフィルタ１００を備えていないエンジン５０の前方斜視図。
【図１０】同じく後方斜視図。
【符号の説明】
【００４２】
１０    潤滑油ポンプ
１２    貫通孔（シリンダブロック側のバイパス通路１３０）
３０    オイルパン
５０    エンジン
１００    オイルフィルタ（バイパスフィルタ）
１１０    蓋体
１１３ｂ    スタッドボルト孔
１１５    調圧弁
１１６    鋼球
１１７    鋼球収納孔
１１８    スプリング
１２０    絞り
１３０    バイパス通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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